[PDF] Formation sur les modèles dévaluation des CMILT

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Réseaux mobiles

Environnement radio-mobile

Concept cellulaire

Architecture des réseaux mobiles

Services

Interconnexion

Plan 3

Environnement radio-mobile

Concept cellulaire

Architecture des réseaux mobiles

Services

Phénomènes

4

Propriétés du canal Radio-Mobile

3 types de variation du canal radio-mobile :

Grande échelle : Fonction de la distance émetteur-récepteur. Pathlossou affaiblissement de parcours.

Moyenne échelle : Shadowingou effet de masque. Echelle de la taille des obstacles (quelques dizaines de mètres en milieu urbain et quelques mètres en indoor).

Petite échelle : Fading rapide ou évanouissement. Liés aux trajets multiples. Echelle de l'ordre de la demi-longueur d'onde.

5

DĠgradations de l'onde

Atténuation due à la distance parcourue

(pathloss),

Effets de masques (shadowingeffects),

Evanouissements (fadings) par propagation

multitrajet.

Brouillages causés par d'autres émissions :

-Interférences (co-canal ou canal adjacent), -Bruit ambiant. 6

Caractéristiques de la propagation

Les caractéristiques de propagation dépendent :

Morphologie du terrain,

Densité de végétation,

Hauteur, combinaison, nature et densité des

bâtiments,

Conditions météo,

Etc. 7

Multitrajets

Origine : Réflexions multiples sur les obstacles rencontrés par l'onde.

Deux effets :

-Positif -Négatif 8

Effets positifs du multitrajet

Communications réussies même en présence

de masque : contournement des obstacles. 9

Effets négatifs du multitrajet

Mutlipathspread= (longer path-shorterpath)/c ;

où c désigne la vitesse de la lumière. Dépendance: Direction, réflectivité et distance entre les objets. 10

Interférences

Co-canal

Canal adjacant.

11

Interférence co-canal

12

Interface radio-mobile

Caractéristiques :

-Complexité, -Diffusion.

Environnement de transmission :

-Changeant, -Emetteurs/Récepteurs mobiles, -Multitrajets, -Limitation du spectre. 13

Modèles de prédiction de la

propagation

Différents types de modèles

Petite échelle : Rayleigh, Rice, Nakagami, ...

Grande échelle : Okumura-Hata, Walfish-

Ikegami, ...

14 15

Environnement radio-mobile

Concept cellulaire

Architecture des réseaux mobiles

Services

Architecture cellulaire

Réutilisation des fréquences:

AEPlus de capacité.

AEPlus de couverture.

16

Spécificité des systèmes cellulaires

Gestion de la mobilité des abonnés.

Gestion de l'interface radio.

17

Concept cellulaire

Problème de base = Comment desservir une région de taille importante (pays, continent) -Avec une bande de fréquences limitée, -Avec une densité de trafic importante, qui varie dans le temps et dans l'espace et pouǀant augmenter, -Offrir des services téléphoniques et autres à des usagers fixes et mobiles ? AEConcept cellulaire avec réutilisation des fréquences. Mécanisme de réutilisation des fréquences : Repose sur la propriĠtĠ d'attĠnuation des signaudž aǀec la distance.

Cellules utilisant la même fréquence.

18

Réutilisation des fréquences

19

Notion de motif

͞Réutiliser" F1,F2,F3 si

C/I > seuil(e.g. 7 dB)

C=signal utile

I: signal d'interfĠrence

( Co-Channel interference)

Concept cellulaire : Spectre de fréquences disponible limité par opérateur et système => réutiliser les mêmes fréquences à une distance suffisante pour éviter les interférences.

D: Distance inter motif.

20

Cellule

Surface géographique dont les limites sont fixées par : Puissance transmise et la sensibilité des récepteurs,

Rapport C/I fixé par le système,

Capacité à gérer le maximum de communications possibles sur la surface allouée avec la QoSdemandée,

21

Structure interne d'une cellule

2. Zone interne de la zone de service : couverture des mobiles proches de la station, fréquences utilisées moins protégées,

3. Zones de transfert (pour le HO).

22

Contraintes sur la taille des cellules

Contraintes différentes selon l'enǀironnement :

Milieu rural :

-Grandes cellules (3 -30 km), -Facteurs dimensionnant : puissance, sensibilité,

Milieu urbain :

-Taille réduite (300 m à 3 km), -Facteur limitant : rapport C/I. 23

Architecture cellulaire

24

Couverture indoor et outdoor

25

Conclusions

Environnement radio-mobile : complexe et en

fluctuation constante,.

Environnement cellulaire : contraintes de

réutilisation (QoSet capacité).

Planification, optimisation et exploitation

complexes. 26
27

Environnement radio-mobile

Concept cellulaire

Architecture des réseaux mobiles

Services

Architecturedes réseauxMobiles

GSM GPRS UMTS NGN 28

Historique

‰1G -NMT (Nordic Mobile Telephone)

ƒMise en service en 1981

ƒBasée sur une technologie de téléphonie analogique sans-fil. Sa technologie de modulation radio est similaire à celle utilisée par les stations radio FM.

AVANTAGESINCONVENIENTS

1erradiotéléphones analogiques sans filsTaille imposante des équipements

Pas de confidentialitéde communications

Réseaux saturés

29
‰2G -GSM (Global system of mobile communication)

ƒDéveloppée à partir de 1990;

ƒReprésente la première technologie de téléphonie numérique sans fil ; ƒSon débit moyen est similaire à celui du FAX, c'est-à-dire 9,6 kbits/sec.

AVANTAGESINCONVENIENTS

Tailleréduite

Confidentialitédes communications

30

‰2.5G -GPRS (General Packet Radio Service)

l'ordre de 30 kbitͬs. ƒL'objectif principal de cette Ġǀolution est d'accĠder audž rĠseaudž IP.

AVANTAGESINCONVENIENTS

DébitPas d'accğs satisfaisant ăinternet

Accès WAP (Internetallégé)Réseau GSM déjà saturés Facturationà la donnéeAucune application décisivepour le grand public

Connexion permanente possible

Support de plusieurs niveaux de qualité de

service 31

‰2.75G -EDGE (EnhancedData for GSM Evolution )

ƒdĠǀeloppĠ au cours de l'annĠe 2005; ƒdĠbits rĠels de l'ordre de 177 kbitsͬs ; ƒintroduit une nouvelle modulation : 8-Phase Shift Keying(8-PSK) .

AVANTAGESINCONVENIENTS

Solutionalternative moins onéreuse que la 3GObligation de changerde terminal

Débitplus élevé que le GPRS

32
‰3G -UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) ƒdéveloppé en 2004 sous sa première version Release 99 (R99) ; ƒfonctionne sur la bande de fréquences 1900-2000 MHz et permet un débit

AVANTAGES INCONVENIENTS

Accèsinternet haut-débit depuis un

équipement mobile ou un ordinateur

coût

Visiophonie Changement des équipementsusagers

Télévision

33

Résumé

GPRS

200 KHz carrier

115 Kbps peak data rates

EDGE

200 KHz carrier

Data rates up to 384

Kbps

8-PSK modulation

Higher symbol rate

UMTS

5 MHz carrier

2 Mbps peak data

rates

New IMT-2000 2 GHz

spectrum GSM

200 KHz carrier

8 full-rate time slots

16 half-rate time

slots

GSMGPRSEDGEUMTS

3G2.5G2G

HSCSD HSCSD

Circuit-switched data

64 Kbps peak data

rates 34

Architecturedes réseauxMobiles

GSM GPRS UMTS NGN 35

Architecture du réseauGSM

BSC BSC MSC MS MS MSBTS BTS BTS GMSC RTC RNIS 2/3G EIR AUC HLR VLR 36

Architecture GSM

Mobile Station (MS)

Mobile Equipment (ME)

Subscriber Identity Module (SIM)

Base Station Subsystem (BSS)

Base Transceiver Station (BTS)

Base Station Controller (BSC)

Network Switching Subsystem(NSS)

Mobile Switching Center (MSC)

Home Location Register (HLR)

Visitor Location Register (VLR)

Authentication Center (AUC)

Equipment Identity Register (EIR)

37

Mobile Station (MS)

La Mobile Station (MS)est composée du :

-Mobile Equipment(le terminal GSM) et du -SubscriberIdentityModule(SIM). 38

Mobile Equipment

Le Mobile Equipmentest identifié (exclusivement) à l'intérieur de n'importe quel réseau GSM parquotesdbs_dbs4.pdfusesText_8

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